一、 設(shè)計(jì)方案
1、引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》 2001/09/01
《給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ15-88
《反滲透水處理設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)》 CJ/T119-2000
《超濾水處理設(shè)備》 CJ/T170-2002
《水處理設(shè)備制造技術(shù)條件》 JB2932-1986
《實(shí)驗(yàn)室用水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》 GB6682-92
《瓶裝飲用純凈水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 GB17324-1998
《電子級(jí)水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》 GB/T11446.6-1997
《電子級(jí)水測(cè)試方法》 GB/T11446.3-1997
《低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 GB 1576—79
《GMP認(rèn)證制藥用水要求》
《中華人民共和國(guó)藥典2000年版對(duì)制藥用水的要求》
2、系統(tǒng)特點(diǎn)
該系統(tǒng)由單片機(jī)(PLC)控制,一切動(dòng)作均在預(yù)設(shè)程序下自動(dòng)進(jìn)行,具備全自動(dòng)功能(自動(dòng)制水、自動(dòng)沖洗、源水缺水/水箱滿水自動(dòng)停機(jī))
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置緊湊,占地面積小,有效節(jié)約空間。
系統(tǒng)能耗低,有效節(jié)約能源。
耗材壽命長(zhǎng),制水成本低廉。
系統(tǒng)運(yùn)行可靠,供水管路封閉,出水水質(zhì)穩(wěn)定。
3 、工藝流程
根據(jù)貴單位原水的水質(zhì)指標(biāo),該原水無(wú)法滿足貴單位用水需求。必須對(duì)該原水進(jìn)行脫鹽處理。本項(xiàng)目推薦選用先進(jìn)、成熟、出水水質(zhì)穩(wěn)定、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的反滲透脫鹽裝置作為系統(tǒng)的主脫鹽設(shè)備;系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用低、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。反滲透水處理系統(tǒng)具有很好的經(jīng)濟(jì)性。
為保證關(guān)鍵設(shè)備反滲透裝置的長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行,則必須設(shè)置預(yù)處理系統(tǒng),滿足反滲透膜(RO)進(jìn)水指標(biāo):濁度<0.5NTU、SDI<4、余氯<0.1ppm。根據(jù)原水水質(zhì),預(yù)處理系統(tǒng)由多介質(zhì)過(guò)濾器、活性過(guò)濾器、軟化器、加藥系統(tǒng)及相關(guān)輔助設(shè)備組成。
4、工藝說(shuō)明
4.1、原水箱
原水首先流入原水箱。原水箱對(duì)原水的供給起到緩沖作用,協(xié)調(diào)原水的供給量與原水泵的輸入量。當(dāng)原水的供應(yīng)量超過(guò)原水泵的輸水量時(shí),原水箱水滿,通過(guò)原水箱的液位控制使用原水供給停止。當(dāng)原水供應(yīng)量小于原水泵的輸水量時(shí),原水箱空,原水泵停止運(yùn)行,起到保護(hù)原水泵的作用。
4.2、原水泵
本系統(tǒng)配置的臥式CHL水泵用于對(duì)原水加壓,為預(yù)處理系統(tǒng)提供動(dòng)力源,該泵單臺(tái)流量1m3/h,揚(yáng)程34m,功率0.55kw,材質(zhì)為不銹鋼。該泵具有體積小,高效率,低噪音等特點(diǎn)。
4.3、多介質(zhì)過(guò)濾器
本系統(tǒng)是對(duì)原水中懸浮物、顆粒物及膠體等物質(zhì)進(jìn)行去除,同時(shí)對(duì)原水中的濁度、色度起到降低作用,它可濾掉原水帶來(lái)的顆粒、藻類等可見(jiàn)物。
多介質(zhì)過(guò)濾是一種先進(jìn)的微絮凝過(guò)濾方式,本公司提供的多介質(zhì)過(guò)濾器含有材質(zhì)各異的多層過(guò)濾介質(zhì),完全能濾除不溶于水中的雜質(zhì),保證SDI值不大于4,是后級(jí)RO的強(qiáng)有力保護(hù)屏。能更好的去除水中的懸浮物或非溶解性粒子(氧化物、濁度、顆粒物等),具有低成本,操作維護(hù)、管理方便等特點(diǎn),特別是在降低原水中的濁度、污染指數(shù)等方面具有很好的效果。
該系統(tǒng)設(shè)置一臺(tái)玻璃鋼多介質(zhì)過(guò)濾器,規(guī)格為1054,過(guò)濾器內(nèi)填精制的具有良好的級(jí)配石英砂和無(wú)煙煤,濾層高度一般≥1000mm,在正常工作情況時(shí),正常流速8-15m/h,總產(chǎn)水量為1.5m3/hr。
多介質(zhì)過(guò)濾器反洗周期時(shí)間為3-4天。反洗以壓力參數(shù)設(shè)備來(lái)控制反沖洗周期,當(dāng)進(jìn)出水母管上的壓力差達(dá)到0.7kg/cm2時(shí)即停止運(yùn)行進(jìn)行反沖洗,通過(guò)PLC可編程控制器進(jìn)行濾器順序定時(shí)反洗、正洗工藝過(guò)程。反洗水強(qiáng)度使濾層膨脹15-25%。反洗強(qiáng)度為18-20升/秒·米2,反洗水可以用反滲透的濃水。
4.4、 活性炭過(guò)濾器 活性炭工藝在水處理領(lǐng)域中占有相當(dāng)重要的地位,是水深度處理中不可缺少的工藝,它所具有的某些特殊功效是其它水處理工藝所無(wú)法替代的。
去色:可去除由鐵、錳及植物分解生成物或有機(jī)污染物等所形成的色度。
脫氯:可去除因余氯所造成的嗅味。
去除有機(jī)物:可去除由于水源污染而常規(guī)工藝又無(wú)法去除的水中微量污染物,如農(nóng)藥,殺蟲(chóng)劑,氯化烴,芳香族化合物,以及BOD與COD等。
去除有機(jī)氯:可去除在原水凈化過(guò)程中及自來(lái)水出廠前投加預(yù)氧化劑和消毒劑(如氯氣)所產(chǎn)的THMS等“三致”物質(zhì)。有分析表明,自來(lái)水中“三致物質(zhì)THMS占去大半,有效的去除對(duì)于提高水質(zhì)量十分關(guān)鍵。
去除氨氮和亞硝酸鹽:活性炭可有效去除氨氮和亞硝酸鹽。
去除剩余氯或氧化劑:保護(hù)超濾、反滲透的濾膜
另外,它還可以除臭,去除水中的微量重金屬離子(如汞、鉻等離子),合成洗滌劑及放射性物質(zhì)等。
為保證系統(tǒng)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、出水水質(zhì)及出水流量、故障排除、反洗等穩(wěn)定因素,該系統(tǒng)配置一臺(tái)玻璃鋼活性炭過(guò)濾器,規(guī)格為1054過(guò)濾器內(nèi)填精制果殼型活性炭,在正常工作情況時(shí),正常流速10-15m/h,濾層高度一般為≥1000mm,總產(chǎn)水量為1.5m3/hr。
4.5、軟水器
全自動(dòng)軟水器采用美國(guó)Fleck程序控制閥自動(dòng)控制,控制器工位由運(yùn)行、反洗、再生、慢洗、快洗、鹽箱注水六步組成,功位的轉(zhuǎn)換由自動(dòng)控制閥發(fā)出指令信號(hào)給驅(qū)動(dòng)馬達(dá),馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)多功能閥閥芯轉(zhuǎn)動(dòng),改變,,進(jìn)出水的流向,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。再生鹽液靠水射器負(fù)壓吸入、無(wú)須設(shè)置鹽泵,日常維護(hù)只需往鹽箱內(nèi)加鹽即可。軟化器的作用是去除水中的Ca2+、Mg2+以防止CaCO3及CaSO4等在膜的濃水側(cè)沉積,形成水垢、堵塞膜的濃水通道,影響反滲透的產(chǎn)水量和產(chǎn)水水質(zhì)。濾料選用優(yōu)質(zhì)苯乙烯系001×7強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,當(dāng)水中的Ca2+ 、Mg2+流過(guò)樹(shù)脂層時(shí),Ca2+ 、Mg2+被吸附并置換,反應(yīng)方程式:
2RNa + Ca2+ → R2Ca + 2Na+
樹(shù)脂的吸附交換容量是一定的,當(dāng)樹(shù)脂飽和以后需要用工業(yè)鹽將樹(shù)脂上的Ca2+ 、Mg2+置換出來(lái),使其從新具有吸附能力,這個(gè)過(guò)程叫再生,反應(yīng)方程式:
R2Ca + 2Na+ → 2RNa + Ca2+
再生出來(lái)Ca2+ 、Mg2+廢液經(jīng)沖洗排掉。軟水器出水可達(dá)到《低壓鍋爐進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中硬度≤0.03 mmol/L(1.5mg/L)的要求,出水可采用EDTA滴定法測(cè)試其硬度。
4.6、保安過(guò)濾器
經(jīng)過(guò)前面的石英過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器及軟化器之后,原水中大顆粒懸浮物已基本被除去,而一些小顆粒懸浮物則沒(méi)有被除去。在這里,再進(jìn)行一次微濾,去除5μm以上的懸浮物,以保護(hù)RO膜不被堵塞。同時(shí),一些活性炭細(xì)沫也被截留在反滲透系統(tǒng)之外。保安裝過(guò)濾器進(jìn)出口設(shè)壓力指示表,當(dāng)壓差增大到設(shè)定值時(shí)更換濾芯。
4.7、高壓泵
高壓泵的反滲透設(shè)備的主要?jiǎng)恿υO(shè)備,高壓泵應(yīng)設(shè)置高過(guò)熱保護(hù),泵前后分別設(shè)置低、高壓保護(hù)開(kāi)關(guān)。當(dāng)高壓泵進(jìn)水壓力低于設(shè)定值后,高壓泵停運(yùn),以保護(hù)高壓泵,當(dāng)高壓泵出口壓力高于設(shè)定值后,高壓泵停運(yùn),以保護(hù)反滲透膜。
4.8、反滲透裝置
反滲透技術(shù)是美國(guó)在二十世紀(jì)六十代研制成功的,最初用于美國(guó)宇航技術(shù),以解決宇航員在太空循環(huán)用水問(wèn)題,后逐漸轉(zhuǎn)為民用,因其高效率、低能耗能、無(wú)污染等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),已成為當(dāng)前海水淡化、純水制備等行業(yè)之首選技術(shù),我們熟悉的瓶(桶)裝純凈水幾乎都是利用反滲透系統(tǒng)制取的。
RO(Reverse Osmosis)反滲透技術(shù)是利用壓力差為動(dòng)力的膜分離過(guò)濾技術(shù),其孔徑小至納米級(jí)(1納米=10-9米 ),在一定的壓力下,H2O分子可以通過(guò)RO膜,而源水中的無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無(wú)法透過(guò)RO膜,從而使可以透過(guò)的純水和無(wú)法透過(guò)的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái)。
反滲透裝置主要由高壓泵、反滲透膜和控制部分組成。高壓泵對(duì)源水加壓,除水分子可以透過(guò)RO膜外,水中的其它物質(zhì)(礦物質(zhì)、有機(jī)物、微生物等)幾乎都被拒于膜外,無(wú)法透過(guò)RO膜而被高壓濃水沖走。
反滲透裝置是該項(xiàng)目預(yù)脫鹽的心臟部分,經(jīng)反滲透處理的水,能去除絕大部分無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)物、微生物等。設(shè)計(jì)的合理與否直接關(guān)系到項(xiàng)目的投資費(fèi)用,整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益,使用壽命,操作可靠簡(jiǎn)便性。反滲透膜均采用世界上最先進(jìn)的超低壓復(fù)合膜,單根脫鹽率達(dá)99.8%。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫度為25℃時(shí),考慮到原水水質(zhì)變化以及膜的使用壽命等因素,本系統(tǒng)采用聚酰胺復(fù)合RO膜,安裝在不銹鋼壓力容器內(nèi);厥章剩50-70%,脫鹽率:99.5%。